[發明專利]一種經濟型三元鋰電池拆解回收系統及方法

在審

• 申請號: 202111392309.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114497789A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 孫慶斌
• 申請（專利權）人: 陸越自動化科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 湯鎮宇

1.一種經濟型的三元鋰電池拆解回收系統，其特征在于：包含均勻給料器、皮帶輸送線一、一次破碎機、二次破碎機、三次破碎機、風選系統、皮帶輸送線二、脫粉器、旋風分離器、直線篩一、黑粉動態加熱料倉一、皮帶輸送線三、組合式磁選機、渦電流分選機、皮帶輸送線四、四次破碎機、直線篩二、皮帶輸送線五、分料器、銅鋁分選系統、布袋除塵器一、布袋除塵器二、電解液揮發冷凝裝置、布袋除塵器三、電解液存儲罐、黑粉動態加熱料倉二、高溫回轉窯、黑粉負壓收集倉、二燃室、煙氣冷卻器、堿液噴淋裝置一、堿液噴淋裝置二、活性炭吸附裝置、引風機一、排放煙囪、引風機二、熱交換器和堿液噴淋裝置三，所述的均勻給料器、皮帶輸送線一、一次破碎機、二次破碎機、三次破碎機、風選系統依次連接，風選系統分別與脫粉器和皮帶輸送線的一端連接，脫粉器的另一端分別與旋風分離器和直線篩一連接，風選系統出口通過皮帶輸送線二、皮帶輸送線三與組合式磁選機、渦電流分選機、皮帶輸送線四、四次破碎機、直線篩二、皮帶輸送線五和分料器連接，分料器與銅鋁分選系統連接，脫粉器和旋風分離器均與黑粉動態加熱料倉一一端連接，所述的黑粉動態加熱料倉一的另一端依次與黑粉動態加熱料倉二、高溫回轉窯和黑粉負壓收集倉連接。

2.根據權利要求1所述的一種經濟型的三元鋰電池拆解回收系統，其特征在于：所述的銅鋁分選系統為兩套相同的設備，均包含一次銅鋁分選機、斗提機、五次破碎機、振動圓盤篩、二次銅鋁分選機、銅粒噸包收集和鋁粒負壓收集料倉，一次銅鋁分選機、斗提機、五次破碎機、振動圓盤篩和二次銅鋁分選機依次連接設置，二次銅鋁分選機分別與銅粒收集噸包和鋁粒負壓收集料倉連接。

3.根據權利要求1所述的一種經濟型的三元鋰電池拆解回收系統，其特征在于：所述的布袋除塵器一、布袋除塵器二、電解液揮發冷凝裝置、布袋除塵器三、二燃室、煙氣冷卻器、堿液噴淋裝置一、堿液噴淋裝置二、活性炭吸附裝置、引風機一、排放煙囪、引風機二和堿液噴淋裝置三組成尾氣回收系統。

4.根據權利要求1所述的一種經濟型的三元鋰電池拆解回收系統，其特征在于：所述的一次破碎機、二次破碎機、三次破碎機、旋風分離器、均通過尾氣管路與尾氣回收系統連接，布袋除塵器一與電解液揮發冷凝裝置連接，電解液揮發冷凝裝置分別與冷凝組分存儲罐和布袋除塵器三的一端連接，布袋除塵器三的另一端與二燃室連接，二燃室的頂部與熱交換器連接，二燃室的底部分別與煙氣冷卻器、堿液噴淋裝置一、堿液噴淋裝置二、活性炭吸附裝置、引風機一、排放煙囪依次連接。

5.一種基于權利要求1所述的一種經濟型的三元鋰電池拆解回收系統的回收方法，其特征在于：步驟一、原料廢舊電池通過電動葫蘆吊至拆包平臺，由人工拆包將廢舊電池投入料倉，鏈板勻速將電池輸送至振動給料機，均勻投放到皮帶輸送線一上，將廢舊電池輸送到一次破碎機，通過破碎后進入二次破碎機，并對大塊破碎物進行二破，破碎物再進入三次破碎機后經過風選系統進行多組份分選分離出鋼殼，隔膜、黑粉、正負極片進入脫粉器分離黑粉，篩上物進入直線篩一繼續分離黑粉，脫粉器和直線篩一分離的黑粉通過負壓輸送系統集中收集到黑粉動態加熱料倉一中，篩上物為正負極片加少量隔膜，與風選分離的鋼殼一同進出組合式磁選機分離出磁性物質單獨收集，廢舊電池中塑料件較多可配套渦電流分選機分離出大塊的塑料件單獨收集，其余物料通過皮帶輸送機進入四次破碎機中進行破碎處理；廢舊電池從進入一次破碎到三次破碎之間全部氮氣保護，防止因破碎而產生起火爆炸等危險；

步驟二、四次破碎之后物料經過直線篩二，分離出破碎過程中脫落的黑粉，仍然通過負壓輸送至黑粉動態加熱料倉一中，篩上物為銅鋁極片，通過分料器均勻布料后落入兩套銅鋁分選系統對銅鋁進行一次分選；

步驟三、銅鋁分選系統的銅出口由皮帶輸送機及斗提機、將銅箔輸送至五次破碎機中，破碎后落入振動圓盤篩進行異物分離，一層篩將篩上物通過二次銅鋁分選機中進行精細分選，銅箔用噸包收集，鋁粒通過鋁粒負壓收集料倉進行收集；篩下物黑粉通過負壓輸送至黑粉動態加熱料倉一中，兩個銅鋁分選系統進行同樣的操作步驟；

步驟四、黑粉動態加熱料倉為動態攪拌加熱料倉，所有環節分離的黑粉通過負壓輸送集中收集到這個黑粉負壓收集料倉，在加熱和攪拌過程中揮發出黑粉中摻雜的電解液，揮發的電解液尾氣通過尾氣管道集中收集并通過電解質揮發冷凝裝置冷凝收集，如果產線產能偏大，出于安全考慮，可以再動態料倉前端再增加一套動態料倉作為緩沖，所有收集的黑粉先在緩存料倉中進行預處理，揮發掉一部分電解液，提高動態料倉的揮發效率，確保料倉中的黑粉揮發掉電解液之后再進入高溫回轉窯加熱焙燒，高溫回轉窯內部加熱的回轉筒體經旋轉和高低差及揚料板的作用把物料自高點逐步輸送到窯尾料倉處冷卻后出料，對旋轉筒體進行均衡的加熱，受熱后的筒體將熱能傳導給物料以達焙燒物料的目的，產生的廢氣由尾氣回收系統回收并達到合格處理排放，焙燒后的物料由負壓真空輸送機輸送至負壓收集倉中，并進行儲存包裝；

步驟五、黑粉動態加熱料倉、高溫回轉窯分別排除的電解液尾氣都先通過電解液揮發冷凝裝置降溫冷凝收集，不能收集的塵氣及其他尾氣經過二燃室高溫處理后再經過煙氣冷卻器防止二噁英生成，處理過的尾氣經過堿液噴淋裝置一、堿液噴淋裝置二的堿液噴淋去除HF及P后再經過活性炭吸附裝置27的吸附，達到環保要求的排放標準，自然排放。